精密定位技术:多路径效应与GNSS实时PPP优化
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更新于2024-08-07
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本篇文档主要介绍了关于多路径效应在Revit二次开发基础教程中的应用,以及其在精密单点定位(GPS Precise Point Positioning, PPP)技术中的关键作用。PPP是一种高精度的全球导航卫星系统(GNSS)定位方法,它利用多颗卫星的数据来提供厘米级甚至毫米级的位置精度。
首先,文档详细讨论了对流层延迟的处理,这是GNSS信号传输过程中的一大挑战。PPP通常采用模型改正对流层延迟的干分量,例如Hopfield或Saastamoinen模型,以减少误差。其中,对流层干延迟占总延迟大部分,易于模型化,但湿延迟复杂,精度较低,通常采用随机模型估计和修正。对流层湿延迟的估计是通过投影函数,如Niell、GMF和VMF模型进行的。
其次,文档阐述了多路径效应,这是GPS测量中的一个重要问题,它由周围环境反射的信号干扰直接信号导致观测值偏差。对于测码伪距,多路径误差可能高达码长的一半,而载波相位的多路径误差则相对较小。尽管目前没有完美的解决方法,但可以通过选择合适的站址、安装抑径设备、延长观测时间和参数估计等方式来缓解。
论文作者针对GNSS精密定位提出了多项创新点:
1. 作者研发了高采样率精密卫星钟差快速估计算法,使得实时PPP下1Hz的钟差更新成为可能,有助于提升定位精度到厘米级别。
2. 提出了大气延迟误差时域建模方法,用于在线修复PPP中的周跳问题,确保了系统的实时性和稳定性。
3. 在PPP中提出了非差模糊度固定的新策略,通过分离卫星端和接收机端的相位偏差,实现了更精确的定位和轨道跟踪。
4. 介绍了一种利用预报大气层延迟辅助模糊度快速固定的策略,即使在信号短暂中断时也能保持定位精度,避免了重新初始化的麻烦。
5. 探索了顾及电离层约束的PPP模型,缩短了初始化时间和提高了相位小数偏差产品的稳定性。
6. 最后,针对大规模且分布不均的参考网,提出了一种分层数据处理方案,整合了区域信息增强,能提供与网络RTK相当的快速定位服务。
这些创新技术对提升GNSS精密定位的性能和实用性具有重要意义,尤其是在实时、高精度和复杂环境中。
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